रसायनशास्त्र अमिनो आम्लांची रचना
अमिनो आम्ले काय आहेत?
अमिनो आम्ले ही सेंद्रिय संयुगे आहेत ज्यात अमिनो आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल क्रियात्मक गट दोन्ही असतात. ती प्रथिनांची मूलभूत एकके आहेत आणि अनेक जैविक प्रक्रियांसाठी आवश्यक आहेत. सर्व सजीवांच्या अनुवांशिक संकेतात २० सामान्य अमिनो आम्ले आढळतात आणि त्यांच्या बाजूच्या साखळीच्या गुणधर्मांनुसार, जसे की ध्रुवीयता, प्रभार आणि रचना, त्यांचे वर्गीकरण केले जाऊ शकते.
मूलभूत अमिनो आम्लाची रचना
मूलभूत अमिनो आम्ले ही एक मूलभूत बाजूची साखळी असल्यामुळे ओळखली जातात, ज्यामध्ये नायट्रोजन अणू असतो जो प्रोटॉनेट होऊ शकतो. यामुळे शारीरिक pH वर मूलभूत अमिनो आम्लांना धन प्रभार मिळतो.
मूलभूत अमिनो आम्लांचे गुणधर्म
मूलभूत अमिनो आम्लांमध्ये खालील गुणधर्म असतात:
- शारीरिक pH वर ती धन प्रभारित असतात.
- ती जलस्नेही (पाण्यात विरघळणारी) असतात.
- ती इतर रेणूंसह हायड्रोजन बंध तयार करू शकतात.
- ती धातू आयनांशित संवाद साधू शकतात.
मूलभूत अमिनो आम्लांची उदाहरणे
मूलभूत अमिनो आम्लांची काही उदाहरणे:
- लायसिन
- आर्जिनिन
- हिस्टिडीन
सामान्य अमिनो आम्लांच्या रचना
अमिनो आम्ले ही प्रथिनांची बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत. सर्व सजीवांच्या अनुवांशिक संकेतात २० सामान्य अमिनो आम्ले आढळतात. प्रत्येक अमिनो आम्लाची एक अद्वितीय रचना असते जी त्याचे गुणधर्म आणि कार्य निश्चित करते.
अमिनो आम्ल रचना
अमिनो आम्लाची सामान्य रचना मध्यवर्ती कार्बन अणूपासून बनलेली असते जो चार गटांशी बंधित असतो:
- एक अमिनो गट $\ce{(-NH2)}$
- एक कार्बोक्झिलिक आम्ल गट $\ce{(-COOH)}$
- एक बाजूची साखळी (R गट)
- एक हायड्रोजन अणू $\ce{(H)}$
बाजूची साखळी ही एका अमिनो आम्लाला दुसऱ्यापासून वेगळे करते. बाजूची साखळी साध्या हायड्रोजन अणूपासून ते जटिल सेंद्रिय रेणूपर्यंत काहीही असू शकते. बाजूची साखळी अमिनो आम्लाचे गुणधर्म, जसे की त्याची विद्राव्यता, आम्लता आणि आम्लारिता, निश्चित करते.
अमिनो आम्ल वर्गीकरण
त्यांच्या बाजूच्या साखळीच्या गुणधर्मांवर आधारित अमिनो आम्लांचे चार गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते:
- अलिपैटिक अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये फक्त कार्बन आणि हायड्रोजन अणूंची बनलेली बाजूची साखळी असते. अलिपैटिक अमिनो आम्लांची उदाहरणे म्हणजे ग्लायसिन, अलानिन आणि व्हॅलिन.
- सुगंधी अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये एक किंवा अधिक बेंझिन रिंग असलेली बाजूची साखळी असते. सुगंधी अमिनो आम्लांची उदाहरणे म्हणजे फेनिलअलानिन, टायरोसिन आणि ट्रिप्टोफॅन.
- हायड्रॉक्सी अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये एक किंवा अधिक हायड्रॉक्सिल गट (-OH) असलेली बाजूची साखळी असते. हायड्रॉक्सी अमिनो आम्लांची उदाहरणे म्हणजे सेरिन, थ्रेओनिन आणि टायरोसिन.
- सल्फरयुक्त अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये एक किंवा अधिक सल्फर अणू असलेली बाजूची साखळी असते. सल्फरयुक्त अमिनो आम्लांची उदाहरणे म्हणजे सिस्टीन, मेथिओनिन आणि टॉरिन.
अमिनो आम्ले ही प्रथिनांची बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत आणि शरीराच्या विविध कार्यांसाठी आवश्यक आहेत. अमिनो आम्लाची रचना त्याचे गुणधर्म आणि कार्य निश्चित करते. सर्व सजीवांच्या अनुवांशिक संकेतात २० सामान्य अमिनो आम्ले आढळतात. या अमिनो आम्लांचे त्यांच्या बाजूच्या साखळीच्या गुणधर्मांवर आधारित चार गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: अलिपैटिक, सुगंधी, हायड्रॉक्सी आणि सल्फरयुक्त.
अमिनो आम्लाचे आण्विक आणि संरचनात्मक सूत्र
अमिनो आम्ले ही सेंद्रिय संयुगे आहेत ज्यात अमिनो आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल क्रियात्मक गट दोन्ही असतात. ती प्रथिनांची मूलभूत एकके आहेत आणि अनेक जैविक प्रक्रियांसाठी आवश्यक आहेत. सर्व सजीवांच्या अनुवांशिक संकेतात २० सामान्य अमिनो आम्ले आढळतात. प्रत्येक अमिनो आम्लाचे एक अद्वितीय आण्विक आणि संरचनात्मक सूत्र असते.
आण्विक सूत्र
अमिनो आम्लाचे आण्विक सूत्र हे रेणू बनवणाऱ्या अणूंच्या प्रकार आणि संख्येचे प्रतिनिधित्व आहे. अमिनो आम्लासाठी सामान्य आण्विक सूत्र आहे:
$$C_nH_{2n+1}O_2N$$
जेथे n ही रेणूमधील कार्बन अणूंची संख्या आहे.
उदाहरणार्थ, सर्वात सोप्या अमिनो आम्ल ग्लायसिनचे आण्विक सूत्र $\ce{CH2NO2}$ आहे. ग्लायसिनमध्ये एक कार्बन अणू, दोन हायड्रोजन अणू, एक ऑक्सिजन अणू आणि एक नायट्रोजन अणू असतो.
संरचनात्मक सूत्र
अमिनो आम्लाचे संरचनात्मक सूत्र रेणूमधील अणूंची मांडणी दर्शवते. ग्लायसिनचे संरचनात्मक सूत्र आहे:
$$H_2N-CH_2-COOH$$
हे सूत्र दर्शवते की ग्लायसिनमध्ये एक मध्यवर्ती कार्बन अणू आहे जो दोन हायड्रोजन अणूंशी, एका अमिनो गटाशी $\ce{(-NH2)}$ आणि एका कार्बोक्झिलिक आम्ल गटाशी $\ce{(-COOH)}$ बंधित आहे.
इतर अमिनो आम्लांची संरचनात्मक सूत्रे अधिक जटिल आहेत, परंतु त्या सर्वांमध्ये समान मूलभूत वैशिष्ट्ये आहेत: एक मध्यवर्ती कार्बन अणू जो दोन हायड्रोजन अणूंशी, एका अमिनो गटाशी आणि एका कार्बोक्झिलिक आम्ल गटाशी बंधित असतो.
अमिनो आम्ल बाजूच्या साखळ्या
अमिनो आम्लाची बाजूची साखळी हा अणूंचा गट असतो जो मध्यवर्ती कार्बन अणूशी जोडलेला असतो. अमिनो आम्लांच्या बाजूच्या साखळ्या आकार, आकृती आणि रासायनिक गुणधर्मांमध्ये बदलतात. हे फरक अमिनो आम्लांना त्यांचे अद्वितीय गुणधर्म आणि कार्ये देतात.
उदाहरणार्थ, ग्लायसिनची बाजूची साखळी एक साधा हायड्रोजन अणू आहे. हे ग्लायसिनला एक अतिशय लहान आणि लवचिक अमिनो आम्ल बनवते. याउलट, ट्रिप्टोफॅनची बाजूची साखळी एक मोठा, भरगच्च आणि जलविरोधी गट आहे. हे ट्रिप्टोफॅनला एक अतिशय मोठे आणि कठोर अमिनो आम्ल बनवते.
अमिनो आम्लांच्या बाजूच्या साखळ्या प्रथिने तयार होण्यासाठी नेत असलेल्या अमिनो आम्लांमधील परस्परसंवादासाठी जबाबदार असतात. अमिनो आम्लांच्या बाजूच्या साखळ्या प्रथिनांचे रासायनिक गुणधर्म देखील निश्चित करतात.
अमिनो आम्लांची आण्विक आणि संरचनात्मक सूत्रे त्यांच्या रचना आणि गुणधर्मांबद्दल महत्त्वाची माहिती प्रदान करतात. प्रथिने आणि इतर जैविक रेणूंमध्ये अमिनो आम्लांची भूमिका समजून घेण्यासाठी ही माहिती आवश्यक आहे.
अमिनो आम्लाचे उपयोग
अमिनो आम्ले ही प्रथिनांची बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत. ती अनेक शारीरिक कार्यांसाठी आवश्यक आहेत, ज्यात समाविष्ट आहे:
- प्रथिन संश्लेषण: नवीन प्रथिने संश्लेषित करण्यासाठी अमिनो आम्ले वापरली जातात, जी पेशी वाढ आणि दुरुस्तीसाठी आवश्यक आहेत.
- स्नायू वाढ आणि दुरुस्ती: स्नायू ऊतींच्या वाढीसाठी आणि दुरुस्तीसाठी अमिनो आम्ले आवश्यक आहेत.
- ऊर्जा निर्मिती: कर्बोदकांधार्य उपलब्ध नसताना अमिनो आम्ले ऊर्जेचा स्रोत म्हणून वापरली जाऊ शकतात.
- न्यूरोट्रान्समीटर निर्मिती: न्यूरोट्रान्समीटर तयार करण्यासाठी अमिनो आम्ले वापरली जातात, जी मज्जातंतू पेशींमध्ये संकेत प्रसारित करणारी रसायने आहेत.
- रोगप्रतिकारक कार्य: रोगप्रतिकारक प्रणालीच्या योग्य कार्यासाठी अमिनो आम्ले आवश्यक आहेत.
- लाल रक्तपेशी निर्मिती: संपूर्ण शरीरात ऑक्सिजन वाहून नेणाऱ्या लाल रक्तपेशींच्या निर्मितीसाठी अमिनो आम्ले आवश्यक आहेत.
- कोलेजन निर्मिती: त्वचा, हाडे आणि कंडरांमध्ये आढळणाऱ्या प्रथिन कोलेजनच्या निर्मितीसाठी अमिनो आम्ले आवश्यक आहेत.
आवश्यक अमिनो आम्ले
प्रथिने बांधण्यासाठी वापरली जाणारी २० वेगवेगळी अमिनो आम्ले आहेत. यापैकी नऊ आवश्यक अमिनो आम्ले आहेत, म्हणजेच ती शरीराद्वारे संश्लेषित केली जाऊ शकत नाहीत आणि अन्नातून मिळवावी लागतात. आवश्यक अमिनो आम्ले आहेत:
- हिस्टिडीन
- आयसोल्युसिन
- ल्युसिन
- लायसिन
- मेथिओनिन
- फेनिलअलानिन
- थ्रेओनिन
- ट्रिप्टोफॅन
- व्हॅलिन
अनावश्यक अमिनो आम्ले
उर्वरित ११ अमिनो आम्ले अनावश्यक अमिनो आम्ले आहेत, म्हणजेच ती शरीराद्वारे संश्लेषित केली जाऊ शकतात. अनावश्यक अमिनो आम्ले आहेत:
- अलानिन
- आर्जिनिन
- अस्पॅरेजिन
- अस्पार्टिक आम्ल
- सिस्टीन
- ग्लुटॅमिक आम्ल
- ग्लुटॅमिन
- ग्लायसिन
- प्रोलिन
- सेरिन
- टायरोसिन
अन्नातील अमिनो आम्ले
अमिनो आम्ले विविध अन्नपदार्थांमध्ये आढळू शकतात, ज्यात समाविष्ट आहे:
- मांस: मांस हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- पोल्ट्री: पोल्ट्री हा देखील आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- मासे: मासे हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे, विशेषतः ओमेगा-३ फॅटी आम्ले.
- अंडी: अंडी हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे, विशेषतः ल्युसिन.
- डेअरी उत्पादने: डेअरी उत्पादने हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे, विशेषतः लायसिन.
- शेंगा: शेंगा, जसे की बीन्स, मसूर आणि चणे, हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे, विशेषतः लायसिन आणि ट्रिप्टोफॅन.
- काजू आणि बिया: काजू आणि बिया हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे, विशेषतः आर्जिनिन आणि मेथिओनिन.
- संपूर्ण धान्य: संपूर्ण धान्य हा आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे, विशेषतः लायसिन आणि थ्रेओनिन.
अमिनो आम्ल पूरक
अमिनो आम्ल पूरक गोळ्या, कॅप्सूल आणि पावडर यासह विविध स्वरूपात उपलब्ध आहेत. स्नायू वाढ आणि दुरुस्ती सुधारण्यासाठी ती अनेकदा क्रीडापटू आणि बॉडीबिल्डर्सद्वारे वापरली जातात. तथापि, आरोग्यदायी आहार घेणाऱ्या बहुतेक लोकांसाठी अमिनो आम्ल पूरक आवश्यक नाहीत.
अमिनो आम्ले अनेक शारीरिक कार्यांसाठी आवश्यक आहेत. ती मांस, पोल्ट्री, मासे, अंडी, डेअरी उत्पादने, शेंगा, काजू आणि बिया आणि संपूर्ण धान्य यासह विविध अन्नपदार्थांतून मिळवता येतात. आरोग्यदायी आहार घेणाऱ्या बहुतेक लोकांसाठी अमिनो आम्ल पूरक आवश्यक नाहीत.
अमिनो आम्ल वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न
अमिनो आम्ले काय आहेत?
अमिनो आम्ले ही सेंद्रिय संयुगे आहेत ज्यात अमिनो आणि कार्बोक्झिलिक आम्ल क्रियात्मक गट दोन्ही असतात. ती प्रथिनांची मूलभूत एकके आहेत आणि अनेक जैविक प्रक्रियांसाठी आवश्यक आहेत. सर्व सजीवांच्या अनुवांशिक संकेतात २० सामान्य अमिनो आम्ले आढळतात.
अमिनो आम्लांचे विविध प्रकार काय आहेत?
२० सामान्य अमिनो आम्लांचे त्यांच्या बाजूच्या साखळीच्या गुणधर्मांवर आधारित चार गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते:
- अलिपैटिक अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये अध्रुवीय, हायड्रोकार्बन बाजूच्या साखळ्या असतात. उदाहरणे म्हणजे ग्लायसिन, अलानिन, व्हॅलिन, ल्युसिन, आयसोल्युसिन आणि मेथिओनिन.
- सुगंधी अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये एक किंवा अधिक बेंझिन रिंग असलेली बाजूची साखळी असते. उदाहरणे म्हणजे फेनिलअलानिन, टायरोसिन आणि ट्रिप्टोफॅन.
- हायड्रॉक्सिलेटेड अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये एक किंवा अधिक हायड्रॉक्सिल गट असलेली बाजूची साखळी असते. उदाहरणे म्हणजे सेरिन, थ्रेओनिन, सिस्टीन आणि टायरोसिन.
- आम्लीय अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये कार्बोक्झिलिक आम्ल गट असलेली बाजूची साखळी असते. उदाहरणे म्हणजे अस्पार्टिक आम्ल आणि ग्लुटॅमिक आम्ल.
- मूलभूत अमिनो आम्ले: या अमिनो आम्लांमध्ये अमिनो गट असलेली बाजूची साखळी असते. उदाहरणे म्हणजे लायसिन, आर्जिनिन आणि हिस्टिडीन.
अमिनो आम्लांची कार्ये काय आहेत?
शरीरात अमिनो आम्लांची विविध कार्ये आहेत, ज्यात समाविष्ट आहे:
- प्रथिन संश्लेषण: अमिनो आम्ले ही प्रथिनांची बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत. प्रथिने अनेक जैविक प्रक्रियांसाठी आवश्यक आहेत, जसे की पेशी वाढ, ऊती दुरुस्ती आणि एंजाइम उत्प्रेरण.
- न्यूरोट्रान्समिशन: काही अमिनो आम्ले, जसे की ग्लुटॅमेट आणि GABA, न्यूरोट्रान्समीटर आहेत. न्यूरोट्रान्समीटर ही रसायने आहेत जी न्यूरॉन्समध्ये संकेत प्रसारित करतात.
- संप्रेरक निर्मिती: काही अमिनो आम्ले, जसे की टायरोसिन आणि ट्रिप्टोफॅन, संप्रेरकांचे पूर्वगामी आहेत. संप्रेरक ही रासायनिक दूत आहेत जी विविध शारीरिक कार्ये नियंत्रित करतात.
- चयापचय: अमिनो आम्ले विविध चयापचय मार्गांमध्ये सहभागी असतात, जसे की सिट्रिक आम्ल चक्र आणि युरिया चक्र.
अमिनो आम्लांचे स्रोत काय आहेत?
अमिनो आम्ले वनस्पती आणि प्राणी दोन्ही स्रोतांतून मिळवता येतात. अमिनो आम्लांचे काही चांगले स्रोत आहेत:
- मांस: मांस हा सर्व आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- पोल्ट्री: पोल्ट्री हा देखील सर्व आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- मासे: मासे हा लायसिन वगळता सर्व आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- अंडी: अंडी हा मेथिओनिन वगळता सर्व आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- डेअरी उत्पादने: डेअरी उत्पादने हा ट्रिप्टोफॅन वगळता सर्व आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- शेंगा: शेंगा, जसे की बीन्स, मसूर आणि चणे, हा बहुतेक आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- काजू आणि बिया: काजू आणि बिया हा बहुतेक आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
- संपूर्ण धान्य: संपूर्ण धान्य हा काही आवश्यक अमिनो आम्लांचा चांगला स्रोत आहे.
दररोज मला किती प्रथिनांची आवश्यकता आहे?
प्रथिनांचे शिफारस केलेले दैनिक सेवन वय, क्रियाकलाप पातळी आणि एकूण आरोग्य यासारख्या अनेक घटकांवर अवलंबून असते. तथापि, एक चांगला नियम म्हणजे दररोज शरीराच्या वजनाच्या प्रति किलोग्रॅम ०.८ ग्रॅम प्रथिने सेवन करणे. उदाहरणार्थ, १५० पौंड वजनाच्या व्यक्तीला दररोज सुमारे ५४ ग्रॅम प्रथिनांची आवश्यकता असेल.
मला खूप प्रथिने मिळू शकतात का?
होय, खूप प्रथिने मिळणे शक्य आहे. खूप प्रथिने सेवन केल्याने मूत्रपिंड आणि यकृतावर ताण येऊ शकतो आणि वजन वाढीस देखील कारणीभूत ठरू शकते. प्रथिनांचे शिफारस केलेले दैनिक सेवन दररोज शरीराच्या वजनाच्या प्रति किलोग्रॅम ०.८ ग्रॅम आहे.
अमिनो आम्ल कमतरतेची लक्षणे काय आहेत?
अमिनो आम्ल कमतरतेची लक्षणे कमतरता असलेल्या अमिनो आम्लावर अवलंबून बदलू शकतात. अमिनो आम्ल कमतरतेची काही सामान्य लक्षणे आहेत:
- थकवा:
- अशक्तपणा:
- स्नायू कमी होणे:
- त्वचेचे समस्या:
- केस गळणे:
- पचन समस्या:
- संज्ञानात्मक समस्या:
- मनोवृत्तीतील बदल:
मी अमिनो आम्ल कमतरता कशी टाळू शकतो?
अमिनो आम्ल कमतरता टाळण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे प्रथिन स्रोतांच्या विविधतेसह आरोग्यदायी आहार घेणे. प्रथिनांचे काही चांगले स्रोत म्हणजे मांस, पोल्ट्री, मासे, अंडी, डेअरी उत्पादने, शेंगा, काजू, बिया आणि संपूर्ण धान्य.
निष्कर्ष
अमिनो आम्ले अनेक जैविक प्रक्रियांसाठी आवश्यक आहेत. ती प्रथिने, न्यूरोट्रान्समीटर, संप्रेरक आणि इतर महत्त्वाच्या रेणूंची बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत. प्रथिन स्रोतांच्या विविधतेसह आरोग्यदायी आहार आपल्याला आवश्यक असलेली अमिनो आम्ले मिळतात याची खात्री करण्यास मदत करू शकतो.